关于栈的学习

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原创 2023-03-19 20:17:46 634 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

数据结构-栈的灵活表示方式(栈顶指针和栈底指针) 在前面的文章中我们已经学习过基本栈的概念和操作，我们是通过“标准方式”数组的形式模拟了一个栈；本篇文章我将通过一种更灵活的方式定义栈以及实现栈的基本操作，废话不多说，直接上代码（注释都有说明哦） //栈的灵活表示法，通过定义栈顶指针和栈底指针的方式 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define ElementType ... 阅读详情

栈的定义

1、栈是操作被限制的线性表，栈底不能操作，入栈和出栈的操作都在栈顶，一般用数组来表示，栈底就是下标为0的数组元素，另一头为栈顶。

2、栈分为两种，顺序栈和链栈，最主要的是顺序栈。

3、栈符合先进后出，后进先出的规则

一、顺序栈

1、结构

顺序栈的结构包含了数据项（数组）和指针项（数组下标），指针项称为栈顶指针top，通常栈顶指针top指向栈顶元素，那么就可以推出当栈顶指针top=（-1）时是个空栈。

2、顺序栈的操作

（1）栈结构的定义

typedef struct//栈体的定义
{
	int num[MAXSIZE];//栈元素的存储
	int top;//栈顶指针，为-1时为空栈，等于MAXSIZE-1时为满栈
}Sequen;

（2）栈的初始化操作

Sequen* Init(void)//栈的初始化，包括栈结构的内存申请，栈顶指针的初始赋值，返回栈结构的地址
{
	Sequen *st=(Sequen*)malloc(sizeof(Sequen));//申请结构体的空间大小，并把地址赋给st,申请失败会返回0
	st->top=-1;
	return st; 
}

（3）入栈

void pushsstack(Sequen* st,int data)//入栈
{
	if(!st || st->top==MAXSIZE-1)//判断栈结构是申请到空间或者是否满栈
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return;
	}
	st->top++;//将栈顶指针往后移动一位
	st->num[st->top]=data;//将入栈的元素放入栈顶中
	return;
}

（4）出栈

int popsstack(Sequen* st)//出栈
{
	int i;
	if(!st || st->top==-1)//判断栈结构是申请到空间或者是否空栈
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return 0;
	}
	i=st->num[st->top];//将要出栈的元素保存在i中
	st->top--;//栈顶指针往前移动一位
	return i;
}

（5）取栈顶元素

int qusstack(Sequen* st)//取栈顶元素
{
	int i;
	if(!st || st->top==-1)
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return 0;
	}
	i=st->num[st->top];//注意：此时不需要改变栈顶的指针位置
	return i;
}

（6）判断栈空

void kosstack(Sequen* st)//判断空栈
{
	if(st->top==-1)//如果栈顶指针等于-1则
	{
		printf("空\n");
	}
	else if(!st)//如果没有申请成功栈体则
		printf("没有栈体\n");
	return;
}

（7）清除栈

void clearsstack(Sequen* st)//清除栈
{
	st->top=-1;//将栈顶指针复位-1
	return;
}

（8）栈的调试

void main()
{
	int i;
	Sequen* st;//定义栈体指针
	st=Init();//栈的初始
	kosstack(st);//判断栈空，此时应该为空
	pushsstack(st,100);//入栈
	i=popsstack(st);//出栈
	pushsstack(st,200);//入栈
	i=qusstack(st);//取栈顶元素
	printf("%d \n",i);
}

3、总程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 5
typedef struct//栈体的定义
{
	int num[MAXSIZE];//栈元素的存储
	int top;//栈顶指针，为-1时为空栈，等于MAXSIZE-1时为满栈
}Sequen;
Sequen* Init(void)//栈的初始化，包括栈结构的内存申请，栈顶指针的初始赋值，返回栈结构的地址
{
	Sequen *st=(Sequen*)malloc(sizeof(Sequen));//申请结构体的空间大小，并把地址赋给st,申请失败会返回0
	st->top=-1;
	return st; 
}
void pushsstack(Sequen* st,int data)//入栈
{
	if(!st || st->top==MAXSIZE-1)//判断栈结构是申请到空间或者是否满栈
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return;
	}
	st->top++;//将栈顶指针往后移动一位
	st->num[st->top]=data;//将入栈的元素放入栈顶中
	return;
}
int popsstack(Sequen* st)//出栈
{
	int i;
	if(!st || st->top==-1)//判断栈结构是申请到空间或者是否空栈
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return 0;
	}
	i=st->num[st->top];//将要出栈的元素保存在i中
	st->top--;//栈顶指针往前移动一位
	return i;
}
int qusstack(Sequen* st)//取栈顶元素
{
	int i;
	if(!st || st->top==-1)
	{
		printf("满了或没有栈体\n");
		return 0;
	}
	i=st->num[st->top];//注意：此时不需要改变栈顶的指针位置
	return i;
}
void kosstack(Sequen* st)//判断空栈
{
	if(st->top==-1)//如果栈顶指针等于-1则
	{
		printf("空\n");
	}
	else if(!st)//如果没有申请成功栈体则
		printf("没有栈体\n");
	return;
}
void clearsstack(Sequen* st)//清除栈
{
	st->top=-1;//将栈顶指针复位-1
	return;
}
void main()
{
	int i;
	Sequen* st;//定义栈体指针
	st=Init();//栈的初始
	kosstack(st);//判断栈空，此时应该为空
	pushsstack(st,100);//入栈
	i=popsstack(st);//出栈
	pushsstack(st,200);//入栈
	i=qusstack(st);//取栈顶元素
	printf("%d \n",i);
}

二、链栈

1、结构

链栈就是链表，将链表的头指针看成栈顶指针，去掉头节点，用链表的头插法实现栈的出入即可

2、链栈的操作

（1）栈节点结构及栈的维护定义

//定义链的节点的结构体
typedef struct linkst
{
	int data;//数据域
	struct linkst *next;//指针域
}Listnode;

//链栈的维护结构
typedef struct
{
	int num;//栈的计数
	struct linkst *top;//栈顶指针
}safeg;